西門子6SL3120-1TE15-0AB0

1 簡單抱閘控制特點
S120抱閘控制主要分為簡單抱閘控制和擴展抱閘控制，可根據應用場合不同而靈活選用。本文主要介紹簡單抱閘控制。
S120 簡單抱閘控制的特點主要有：
? 通過順序控制自動激活
? 靜態P1227（零速P1228）檢測監控
? 強制釋放抱閘（p0855，p1215），包括有條件或無條件釋放抱閘
? 無條件關閉抱閘（p0858 = 1）
? 取消“使能速度控制器”信號后的抱閘應用（p0856 = 0）

2抱閘功能描述
“簡單抱閘控制”專門用于電機抱閘的控制。當驅動不激活時，保持抱閘用于保護驅動裝置，以免出現不希望的運動，如位能性的負載或垂直運行的負載出現的危險。
釋放和保持抱閘的觸發命令通過控制單元（CU）的DRIVE-CLiQ 傳送至電機模塊，直接把信號互連到電機模塊上并進行監控。然后電機模塊執行動作并激活保持抱閘的輸出。可在
SINAMICS S120/S150 參數手冊（功能圖2701，2704）中看到詳細的順序控制框圖。通過
參數p1215可配置抱閘控制的運行規則，圖1所示為簡單抱閘控制的順序圖。

打開抱閘的過程：
(1) 當符合啟動條件后，控制單元發出ON命令，接觸器開始閉合，設備開始預充電。完
成后，開始建立勵磁；
(2) 勵磁完成后，打開抱閘的輸出信號為1；
(3) 此處還可以通過p0855=1強迫釋放抱閘命令；
(4) 打開抱閘的輸出信號為1，r0899.12=1， 可以控制抱閘裝置。此時電機并不會立即加
速，否則會出現溜鉤的現象；
(5) 延遲時間p1216到達之后，電機立即加速，直到穩定狀態。 p1216的時間需根據現
場情況調節。

關閉抱閘的過程：
(1) 當控制單元發出OFF命令后，電機速度開始下降；
(2) 電機實際速度或設定速度小于p1226所設定的值；
(3) 延遲p1227或p1228時間后，關閉抱閘的輸出信號為1；
(4) 此處還可以通過p0858 = 1強迫輸出關閉抱閘命令；
(5) 關閉抱閘的輸出信號為1，r0899.13=1， 可以控制抱閘裝置。此時變頻器輸出電流仍
存在，否則會出現溜鉤的現象；
(6) 延遲時間p1217到達之后，變頻器脈沖封鎖，輸出電流立即降到0。 p1217的時間
需根據現場情況調節。

圖1 簡單抱閘控制的順序圖

3 抱閘調試過程
如果電機模塊具有內部集成的抱閘控制并連接有抱閘裝置時，可通過設置參數p1215 = 1激活簡單抱閘控制。
如果電機模塊沒有內部集成的抱閘控制，可通過設置參數p1215 = 3激活抱閘控制，此時需要將“開閘”或/和“關閘”信號互聯到CU的輸出點上，由此輸出點來控制開抱閘。
注意：
? 簡單抱閘控制不能應用于維護性的抱閘控制，當應用抱閘控制時一定要考慮特殊
的工藝要求和機械條件以保證人員的安全。
? 當電機有抱閘裝置時，設置P1215=0，在啟動設備時將導致抱閘裝置的損壞。
? 只有書本型功率單元和模塊型功率單元有安全抱閘繼電器時，才能激活抱閘控制
監測（p1278 = 0）。

抱閘配置：
在STARTER或SCOUT調試軟件中，添加一個驅動，然后配置驅動參數。在圖2所示抱閘配置界面中，根據實際情況選擇1或者3。

圖2 選擇基本抱閘

在驅動的目錄樹下選擇“Functions”?“Brake control”，打開抱閘設置界面，如圖3所示。

圖3 基本抱閘配置

參數設置：
對于參數p1215，可以有以下幾種設置方式：
? p1215=0，不使用報閘功能
? p1215=1，基本報閘控制模塊集成的抱閘
? p1215=2，電機報閘一直打開
? p1215=3，外部報閘控制裝置
p1216為釋放抱閘時間，p1217為關閉抱閘時間。一般地，關閉抱閘命令和釋放抱閘命令連接一個BICO參數即可，通常連接r0899.12。

關閉抱閘配置：
如圖4所示，點擊“Close brake”按鈕，進入關閉抱閘設置界面。可以設置零速檢測閾值（p1266），零速檢測監控時間（p1227）和脈沖抑制延遲時間（p1228）。
通過參數p0858設置強制關閉抱閘，可連接至一個開關量，如果此信號為1，則強制關閉抱閘。

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圖4 關閉抱閘設置

釋放抱閘配置：
如圖5所示，點擊“Release brake”按鈕，進入釋放抱閘設置界面。通過參數p0855設置強制釋放抱閘，可連接至一個開關量，如果此信號為1，則強制釋放抱閘。

圖5 釋放抱閘設置

4 重要參數
列出關于抱閘控制的一些重要參數，可以根據不同應用場合進行靈活設置：
? r0056.4                                 勵磁完成
? r0060             CO                 設定值濾波器前的速度設定值
? r0063             CO                 實際值濾波后的實際速度值（伺服）
? r0063[0…2]   CO                速度實際值
? r0108.14        CO                 擴展抱閘控制
? p0855[C]       BI                  無條件釋放抱閘
? p0856            BI                   速度控制器使能
? p0858            BI                  無條件關閉抱閘
? r0899.12       BO                 開抱閘指令
? r0899.13       BO                 關抱閘指令
? p1215                                 電機抱閘配置
? p1216                                 釋放抱閘時間
? p1217                                 關閉抱閘時間
? p1226                                 零速檢測閾值
? p1227                                 零速檢測監視時間
? p1228                                 脈沖抑制延遲時間
? p1278                                 抱閘控制診斷評估

1 概述

    根據通訊接口的不同，SINAMICS S120的控制單元分兩類：

· 支持PROFINET IO的控制單元：CU310-2 PN，CU320-2 PN

· 支持PROFIBUS DP的控制單元：CU310-2 DP，CU320-2 DP

    對于支持PROFIBUS DP通訊的控制單元，可以使用Y-Link模板將CU3x0-2 DP接入到S7-400H冗余系統中。

    對于支持PROFINET IO通訊的控制單元，在固件版本V4.8之前，一直沒有相應的解決方案。但從固件版本V4.8開始，SINAMICS S120增加了一個新功能，開始支持與S7-400H冗余系統的PROFINET通訊。一個帶有3個CU310-2 PN的S7-400H系統連接示意圖，如圖1-1所示。

圖1-1  連接示意圖：S7-400H與S120的PROFINET通訊

    S7-400H系統由兩個相互冗余的控制器組成，兩個CPU一用一備，雙方通過光纖連接，保持數據同步。如果一個CPU故障停機，另一個CPU會立即投用，這大大降低了系統停機的風險，提高了系統可靠性。S120配合S7-400H系統使用時，同樣具有以上優點，在一個CPU出現故障時S120無需停機，在切換CPU的過程中，上一個連接的設定值將被凍結并仍然有效。

    但是，目前這種配置不支持PROFINET IRT模式，不支持設備共享（Shared Device），而且只能使用控制單元的板載PN接口實現系統冗余。

2 通訊連接與配置

2.1 硬件需求

在SINAMICS S120配合S7-400H系統進行PN通訊時，需要以下硬件：

· SIMATIC S7-400H控制系統

帶有PROFINET接口的H-CPU，型號為 41xH

· SINAMICS S120控制單元

帶PROFINET接口的 控制單元，CU310-2 PN 或 CU320-2 PN

2.2 通訊拓撲

S120與S7-400H的PROFINET冗余通訊連接有兩種拓撲結構。

2.2.1 不使用交換機的通訊拓撲

不使用交換機時，可以將S120控制單元上的兩個PN接口分別與S7-400H系統的兩個CPU相連接，如圖2-1所示。

圖2-1 不使用交換機：S120與S7-400H的連接拓撲

2.2.2 使用交換機的通訊拓撲

可以使用交換機同時與S7-400H系統的兩個CPU相連接，S120控制單元只使用一個PN接口與交換機相連接，如圖2-2所示。

圖2-2 使用交換機：S120與S7-400H的連接拓撲

2.3  硬件組態示例

使用SIMATIC PCS7軟件可以完成項目硬件組態和后續調試。以2.2節中圖2-1與圖2-2的拓撲為例，其硬件組態如圖2-3所示。

圖2-3 硬件組態示例

面臨的挑戰

為了在日益激烈的競爭市場中確保盈利要求，制造商需要靈活機智的供應鏈，同步的生產流程和實時的工廠可視性。

由于在生產過程中的決定總是會影響到企業的盈利水平。企業應當統籌考慮生產指標和業務績效，以便使自身有能力適應或應對市場的變化，來增加效率、降低成本、改善客戶滿意度。

這就需要一個綜合集成式的IT基礎設施，可以控制所有的生產要素，包括物料、設備、人事、規范和程序等，并能與業務和運營系統相結合。

解決方案

SIMATIC IT生產套件將業務流程模型和一系列高度集成的功能組件相匹配。

它負責生產的管理和執行、工廠內部的進行與協調，并規范整個企業生產，使制造流程與供應鏈活動保持*且彌補業務系統（如，ERP）和控制系統的信息斷層。

SIMATIC IT生產模型用一系列內部規則進行定義，并使工廠模型可視化，這樣就可以明確各項生產操作。

SIMATIC IT組件是根據通用的MES標準ISA-95開發的功能。

他們包括產品定義管理，生產訂單管理，物料管理，工廠績效分析，關鍵績效指標（KPI）計算，整體設備效率（OEE），報告，調度，實驗室信息管理（LIMS），質量保證和產品規范管理，等。

產品優勢

SIMATIC IT生產套件連接業務系統（ERP）和控制系統，在業務績效層面上為整個供應鏈效率的增加提供實時工廠績效可視化管理。

SIMATIC IT 的建模平臺方法可以讓制造商建立自己的業務模型，實現優化工廠管理和增加市場反應速度。制造商還可以建立模型以更快地生成市場需要的業務流程。

此業務模型還可以幫助多工廠分布的企業進行簡便的功能應用更新，以獲得快速的投資回報率（ROI）并降低過程中的總體擁有成本（TCO）。

SIMATIC IT生產套件為了實現生產成本優化，提供了完整的物料譜系，以及所有成本效益合規、物料管理和工廠績效分析的雙向可追溯性。